Article Index

 

Три основных этапа выхода системы ВТП в стационарный режим

В общем случае, без решения конкретных внутренних, внешних и краевых задач, следующим образом выглядит график выхода системы водяной теплый пол в стационарный (установившийся) режим

Этапы выхода системы водяного теплого пола на режим

Рис. 1. График выхода системы водяной теплый пол на режим

Здесь условно можно выделить три основных этапа. I этап (разгон самой отопительной панели) - характеризуется малым изменением температуры в помещении наряду с максимальным использованием мощности источника обогрева, II этап (натоп помещения) - характеризуется ростом температуры в помещении до расчетного значения и III этап (установившийся режим отопления) - характеризуется поддержанием температуры вблизи расчетной с небольшим превышением (см. далее).

На первом этапе скорость разогрева греющей панели зависит, прежде всего, от теплоемкости панели, температуры начала разогрева и температуры теплоносителя:

  • чем выше теплоемкость панели, тем дольше она нагревается, т. е. длительность процесса разгона зависит от теплоемкости и толщины материалов панели
  • чем ниже начальная температура разогрева, тем больше времени требуется на разогрев панели
  • чем выше температура теплоносителя, тем меньше времени затрачивается на разогрев. Однако, на практике, температура теплоносителя имеет ограничения, определяемые либо самим источником тепла (использование низкотемпературного источника), либо максимально разрешенной температурой теплоносителя для системы водяной теплый пол (не более 55 °С).

Процесс разогрева панели подчиняется экспоненциальному, а не линейному закону. Полное количество тепла Q, полученное панелью за первые z часов, равно: 

где: 
– теплоемкость каждого из слоев греющей панели; 
– температура панели по отношению к температуре окружающей среды в рассматриваемый период времени 
– критерий гомогенности (подобия), являющийся обобщенной пространственно-временной характеристикой процесса нагрева панели. В свою очередь

где: 
- общее сопротивление теплообмену на всей площади поверхности греющей панели; 
– произвольный (рассматриваемый) момент времени от начала разогрева системы. 

В практике применения систем водяной теплый пол были получены следующие результаты (рис. 2). За базовую кривую принято время разогрева греющей панели с толщиной бетонной стяжки 50мм и чистовым покрытием из керамической плитки толщиной 15мм, при температуре теплоносителя на подаче 50 °С, начальной температуре плиты и воздуха в помещении 0 °С, теплопотерях помещения 60Вт/м2. Для анализа выбраны точки пересечения линии температур +5 °С. Это связано с тем, что при данной температуре можно с достаточной степенью уверенности установить факт, что «плита разогрелась и начался процесс теплообмена» и, второе, при данной температуре наблюдается более-менее равномерный прогрев всей плиты, т.е. вся плита становится греющей панелью с выровненным полем температур.

Темпы выхода системы теплого пола на режим - 1 этап

Рис. 2. Натурные показатели темпа выхода на режим панели водяной теплый пол на I этапе.

Среднее статистическое время разгона системы водяной теплый пол рассматриваемой нами «базовой панели» до температуры +5 °С составляет 24 часа. При этом для аналогичных условий, но для панели с толщиной 100 и 150 мм время разгона составляет 36 и 48 часов соответственно.

Используя паркет толщиной 16 мм в качестве чистового покрытия, получим, что время разгона системы водяной теплый пол с толщиной стяжки 50 мм увеличивается с 24 до 30 часов (кривая 1). Если начальная температура отопительной панели на 2-3 градуса выше 0 °С, то время выхода системы на отметку «температура +5 °С» сокращается практически в 2 раза, до 12 часов (кривая 2).